2012高考文科试题解析分类汇编:导数
1.【2012高考重庆文8】设函数()f x 在R 上可导,其导函数()f x ',且函数()f x 在2x =-处取得极小值,则函数()y xf x '=的图象可能是
【答案】C
【解析】:由函数()f x 在2x =-处取得极小值可知2x <-,()0f x '<,则
()0xf x '>;2x >-,()0f x '>则20x -<<时()0xf x '<,0x >时()0xf x '>
【考点定位】本题考查函数的图象,函数单调性及导数的关系,属于基础题.
2.【2012高考浙江文10】设a >0,b >0,e 是自然对数的底数
A. 若e a +2a=e b +3b ,则a >b
B. 若e a +2a=e b +3b ,则a <b
C. 若e a -2a=e b -3b ,则a >b
D. 若e a -2a=e b -3b ,则a <b 【答案】A
【命题意图】本题主要考查了函数复合单调性的综合应用,通过构造法技巧性方法确定函数的单调性.
【解析】若23a b e a e b +=+,必有22a b e a e b +>+.构造函数:()2x f x e x =+,
则()20x f x e '=+>恒成立,故有函数()2x f x e x =+在x >0上单调递增,即
a >
b 成立.其余选项用同样方法排除.
3.【2012高考陕西文9】设函数f (x )=2x
+lnx 则 ( ) A .x=1
2
为f(x)的极大值点 B .x=12
为f(x)的极小值点
C .x=2为 f(x)的极大值点
D .x=2为 f(x)的极小值点 【答案】D.
【解析】()22212
'x f x x x x
-=-
+=,令()'0f x =,则2x =. 当2x <时,()22212
'0x f x x x x -=-+=<;
当2x >时,()22212
'0x f x x x x
-=-+=>.
即当2x <时,()f x 是单调递减的;当2x >时,()f x 是单调递增的.
所以2x =是()f x 的极小值点.故选D .
4.【2012高考辽宁文8】函数y=12
x 2-㏑x 的单调递减区间为
(A )(-1,1] (B )(0,1] (C.)[1,+∞) (D )(0,+∞) 【答案】B
【命题意图】本题主要考查利导数公式以及用导数求函数的单调区间,属于中档题。
【解析】21
1ln ,,00,02
y x x y x y x x x x ''=-∴=->∴<由≤,解得-1≤≤1,又≤1,
故选B
5.【2102高考福建文12】已知f (x )=x 3-6x 2+9x-abc ,a <b <c ,且f (a )=f (b )=f (c )=0.现给出如下结论:
①f (0)f (1)>0;②f (0)f (1)<0;③f (0)f (3)>0;④f (0)f (3)<0. 其中正确结论的序号是
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④ 【答案】C .
考点:导数。 难度:难。
分析:本题考查的知识点为导数的计算,零点问题,要先分析出函数的性质,结合图形来做。
解答:c b a abc x x x x f <<-+-=,96)(23, 9123)('2+-=x x x f
)
3)(1(3)34(32--=+-=x x x x
导数和函数图像如下:
由图04961)1(>-=-+-=abc abc f ,
0275427)3(<-=-+-=abc abc f ,
且0)3()0(<=-=f abc f , 所以0)3()0(,0)1()0(<>f f f f 。
6.【2012高考辽宁文12】已知P,Q 为抛物线x 2=2y 上两点,点P,Q 的横坐标分别为4,-2,过P,Q 分别作抛物线的切线,两切线交于点A ,则点A 的纵坐标为
(A) 1 (B) 3 (C) -4 (D) -8 【答案】C
【命题意图】本题主要考查利用导数求切线方程的方法,直线的方程、两条直线的交点的求法,属于中档题。
【解析】因为点P ,Q 的横坐标分别为4,-2,代人抛物线方程得P ,
Q 的纵坐标分别为8,2.由221
2,,,2
x y y x y x '==∴=则所以过点P ,Q 的抛
物线的切线的斜率分别为4,-2,所以过点P ,Q 的抛物线的切线方程分别为48,22,y x y x =-=--联立方程组解得1,4,x y ==-故点A 的纵坐标为-4
)
x (
【点评】曲线在切点处的导数即为切线的斜率,从而把点的坐标及直线的斜率联系到一起,这是写出切线方程的关键。
7.【2012高考新课标文13】曲线y =x (3ln x +1)在点)1,1(处的切线方程为________ 【答案】34-=x y
【命题意图】本题主要考查导数的几何意义及直线方程,是简单题.
【解析】∵3ln 4y x '=+,∴切线斜率为4,则切线方程为:
430x y --=.
8.【2012高考上海文13】已知函数()y f x =的图像是折线段ABC ,其中(0,0)A 、1(,1)2
B 、(1,0)
C ,函数()y xf x =(01x ≤≤)的图像及x 轴围成的图形的面积为 【答案】4
1
。
【解析】根据题意,得到12,02
()122,12
x x f x x x ?
≤≤??=??-+≤??,
从而得到???
????≤+-≤≤==1
21,222
10,2)(22
x x x x x x xf y 所以围成的面积为
4
1
)22(21
2
12210
=
+-+=??dx x x xdx S ,所以围成的图形的面积为41 .
【点评】本题主要考查函数的图象及性质,函数的解析式的求解方法、定积分在求解平面图形中的运用.突出体现数形结合思想,本题综合性较强,需要较强的分析问题和解决问题的能力,在以后的练习中加
强这方面的训练,本题属于中高档试题,难度较大. 9【2102高考北京文18】(本小题共13分) 已知函数f(x)=ax 2+1(a>0),g(x)=x 3+bx 。
若曲线y=f(x)及曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a,b 的值;
当a=3,b=-9时,若函数f(x)+g(x)在区间[k,2]上的最大值为28,求k 的取值范围。
【考点定位】此题应该说是导数题目中较为常规的类型题目,考醒的切线、单调性、极值以及最值问题都是果本中要求的重点内容。也是学生掌握比较好的知识点,在题目占能够发现(3)28F -=和分析出区间
[,2]k 包含极大值点13x =-,比较重要。
解:(1)()2f x ax '=,2()=3g x x b '+.因为曲线()y f x =及曲线()y g x =在它们的交点()1c ,处具有公共切线,所以(1)(1)f g =,(1)(1)f g ''=.即11a b +=+且23a b =+.解得3,3a b == (2)记()()()h x f x g x =+
当3,9a b ==-时,32()391h x x x x =+-+,2()369h x x x '=+- 令()0h x '=,解得:13x =-,21x =; ()h x ()h x '(,2]-∞
当3k ≤-时,函数()h x 在区间[,2]k 上的最大值为(3)28h -=; 当32k -<<时,函数()h x 在区间[,2]k 上的最大值小于28. 因此,k 的取值范围是(,3]-∞-
10.【2012高考江苏18】(16分)若函数)(x f y =在0x x =处取得极大值或极小值,则称0x 为函数)(x f y =的极值点。
已知a b ,是实数,1和1-是函数32()f x x ax bx =++的两个极值点. (1)求a 和b 的值;
(2)设函数()g x 的导函数()()2g x f x '=
+,求()g x 的极值点;
(3)设()(())h x f f x c =-,其中[22]c ∈-,,求函数()y h x =的零点个数. 【答案】解:(1)由32()f x x ax bx =++,得2()32f'x x ax b =++。 ∵1和1-是函数32()f x x ax bx =++的两个极值点, ∴
(1)32=0
f'a b =++,
(1)32=0
f'a b -=-+,解得
==3a b -0,。
(2)∵ 由(1)得,3()3f x x x =- , ∴
()()
2
3()()2=32=12g x f x x x x x '=+-+-+,解得
123==1=2x x x -,。
∵当2x <-时,()0g x <';当21
∵当21
∴()g x 的极值点是-2。
(3)令()=f x t ,则()()h x f t c =
-。
先讨论关于x 的方程()=f x d 根的情况:[]2, 2d ∈- 当=2d
时,由(2 )可知,()=2f x -的两个不同的根
为I 和一2 ,注意到()f x 是奇函数,∴()=2f x 的两个不同的根为一和2。
当
2
d <时,∵
(1)=(2)=20
f d f d d >----,
(1)=(2)=20f d f d d <----- ,
∴一2 , -1,1 ,2 都不是()=f x d 的根。 由(1)知()()()=311f'x x x +-。
① 当()2x ∈+∞,时,()0f'x > ,
于是()f x 是单调增函数,从而()(2)=2f x >f 。
此时()=f x d 在()2+∞,
无实根。 ② 当()1 2x ∈,时.()0f'x >,于是()f x 是单调增函数。
又∵(1)0f d <-,(2)0f d >-,=()y f x d -的图象不间断, ∴()=f x d 在(1 , 2 )内有唯一实根。
同理,()=f x d 在(一2 ,一I )内有唯一实根。
③ 当()1 1x ∈-,时,()0f'x <,于是()f x 是单调减两数。
又∵
(1)0f d >--, (1)0f d <-,=()y f x d -的图象不间
断,
∴()=f x d 在(一1,1 )内有唯一实根。 因此,当=2d
时,()=f x d 有两个不同的根12x x ,满足
12=1 =2x x ,;当2d < 时
()=f x d 有三个不同的根315x x x ,,,满足2 =3, 4, 5i x
。 现考虑函数()y h x =的零点:
( i )当=2c 时,()=f t c 有两个根12t t ,,满足12==2t t 1,
。
而1()=f x t 有三个不同的根,2()=f x t 有两个不同的根,
故()y h x =有5 个零点。
( 11 )当2c <时,()=f t c 有三个不同的根345t t t ,,,
满足2 =3, 4, 5i
t
而() =3,() 4, = 5i f x t i 有三个不同的根,故()y h x =有9 个
零点。
综上所述,当=2c 时,函数()y h x =有5 个零点;当
2c <时,函数()y h x =有
9 个零点。
【考点】函数的概念和性质,导数的应用。
【解析】(1)求出)(x f y =的导数,根据1和1-是函数)(x f y =的两个极值点代入列方程组求解即可。
(2)由(1)得,3()3f x x x =-,求出()g x ',令()=0g x ',求解讨论即可。
(3)比较复杂,先分=2d
和2d <讨论关于x 的方程()=f x d 根
的情况;再考虑函数()y h x =的零点。
11.【2012高考天津文科20】(本小题满分14分) 已知函数a ax x a x x f ---+
=2
32
13
1
)(,x 其中a>0.
(I )求函数)(x f 的单调区间;
(II )若函数)(x f 在区间(-2,0)内恰有两个零点,求a 的取值范围;
(III )当a=1时,设函数)(x f 在区间]3,[+t t 上的最大值为M (t ),最小值为m (t ),记g(t)=M(t)-m(t),求函数g(t)在区间]1,3[--上的最小值。 【
解
析
】
(
Ⅰ
)
32
211()()(1)(1)()32
a f x x x ax a f x x a x a x x a -'=+--?=+--=+-
()01f x x '>?<-或x a >,()01f x x a '-<<
得:函数)(x f 的单调递增区间为(,1),(,)a -∞-+∞,单调递减区间为(1,)a -
(Ⅱ) 函数)(x f 在(2,1)--内单调递增,在(1,0)-内单调递减 原命题1(2)0,(1)0,(0)003
f f f a ?-<-><<(lfxlby ) (III )当1a =时,154(2)(1),(2)(1),(1)(1)333
f f f f f f =-=--==---=
()f x 在[3,1],[1,2]--上单调递增,在[1,1]-上单调递减
当[3,2],3[0,1]()(1),()(2)(1)t t M t f m t f f ∈--+∈?=-≤-= 4()(1)(1)3
g t f f ?≥--=
当[2,1],3[1,2]()(1),()(1)t t M t f m t f ∈--+∈?=-= 4()(1)(1)3
g t f f ?=--=
得:函数()g t 在区间]1,3[--上的最小值为
43
12.【2012高考广东文21】(本小题满分14分)
设01a <<,集合{|0}A x x =∈>R ,2{|23(1)60}B x x a x a =∈-++>R ,
D A B =.
(1)求集合D (用区间表示)
(2)求函数32()23(1)6f x x a x ax =-++在D 内的极值点. 【解析】(1)令2()23(1)6g x x a x a =-++,
229(1)4893093(31)(3)a a a a a a ?=+-=-+=--。
① 当103
a <≤时,0?≥,
方程()0g x =的两个根分别为1x =,
2x =,
所以
()0
g x >的解集为
(()-∞+∞。
因为
12,0
x x >,所以
D A B ==()+∞。 ② 当113
a <<时,0?<,则()0g x >恒成立,所以D A B ==(0,)+∞, 综
上
所
述
,
当
1
03
a <≤
时,
D =3333(0,
()44
a a +-+++∞; 当1
13
a <<时,D =(0,)+∞。
(2)2()66(1)66()(1)f x x a x a x a x '=-++=--, 令()0f x '=,得x a =或1x =。
① 当103
a <≤时,由(1)知D =12(0,)(,)x x +∞, 因
为
2()23(1)6(3)0
g a a a a a a a =-++=->,
(1)23(1)6310g a a a =-++=-≤,
所以1201a x x <<<≤,
所以(),()f x f x '随x 的变化情况如下表:
所以()f x 的极大值点为x a =,没有极小值点。
② 当113
a <<时,由(1)知D =(0,)+∞, 所以(),()f x f x '随x 的变化情况如下表:
所以()f x 的极大值点为x a =,极小值点为1x =。
综上所述,当1
03
a <≤时,()f x 有一个极大值点x a =,没有极小值点;
当113
a <<时,()f x 有一个极大值点x a =,一个极小值
点1x =。
13.【2102高考福建文22】(本小题满分14分)
已知函数3()sin (),2
f x ax x a R =-∈且在,0,2π????
??
上的最大值为3
2
π-, (1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断函数f(x)在(0,π)内的零点个数,并加以证明。
考点:导数,函数及方程。 难度:难。
分析:本题考查的知识点为导数的计算,利用函数及方程的思想解决根个数的问题。
解答:
(I )33
()sin 2
2
f x ax x π-=-≤在]2
,0[π
上恒成立,且能取到等号
()sin 2g x x x a
π
?=≤在]2
,0[π
上恒成立,且能取到等号
max ()2g x a
π
?
=